一个O形圈材料选错,就会引发腔室漏气、颗粒污染和设备停机。选材失误比想象中更常见。
OHI Tech向半导体晶圆厂供应Viton、Kalrez、Chemraz O形圈,亲历了各种选材失误的情形。以下是判断标准。
结论:高温等离子体工艺中使用Viton非常危险
Viton超过200°C极限温度后会急剧劣化。ICP刻蚀或ALD(200~350°C)工艺中使用Viton,会导致O形圈早期失效和漏气。
这些环境必须使用Kalrez 6375以上等级。价格差异虽大,但与一次设备停机损失相比,Kalrez明显更经济。
Viton vs Kalrez vs Chemraz对比
| 项目 | Viton (FKM) | Kalrez (FFKM) | Chemraz (FFKM) |
|---|---|---|---|
| 耐热性 | -20~200°C | -20~327°C | -20~316°C |
| 化学耐性 | 烃类·酸·油 | 几乎所有化学品 | 几乎所有化学品 |
| 耐等离子体 | 中等 | 极高 | 极高 |
| 压缩永久变形 | 中 | 低 | 部分等级低于Kalrez |
| 价格 | 低 | 极高 | 高(略低于Kalrez) |
| 主要用途 | PVD、低温CVD | ICP、ALD、腐蚀性气体 | 高温高压密封 |
各工艺O形圈选材标准
| 工艺 | 温度 | 主要气体 | 推荐材料 |
|---|---|---|---|
| 等离子刻蚀(CCP) | 80~150°C | Cl₂, HBr, CF₄ | Kalrez, Chemraz |
| 等离子刻蚀(ICP) | 150~250°C | SF₆, NF₃ | Kalrez 6375+ |
| PECVD | 200~400°C | SiH₄, NH₃ | Kalrez 6221 |
| 离子注入 | 常温~100°C | BF₃, AsH₃ | Kalrez |
| 溅射(PVD) | 100~200°C | Ar, N₂ | Viton或Kalrez |
| ALD | 200~350°C | TMA, H₂O | Kalrez 6375+ |
最常见的3种选材失误
失误1:ICP刻蚀腔室使用Viton 超过250°C时Viton劣化,碎片污染腔室。须更换为Kalrez 6375+。
失误2:只确认内径(ID) O形圈尺寸需同时确认ID(内径)、OD(外径)、CS(截面直径)三项。CS不符会导致密封力不足。
失误3:忽略预防性更换周期 PM周期不更换O形圈,劣化的O形圈会产生颗粒。外观完好也须按周期预防性更换。
常见问题 (FAQ)
Q1. Kalrez和Chemraz该选哪个? 大多数半导体工艺以Kalrez为标准。高温高压场景对压缩永久变形要求严格时,特定Chemraz等级可能更优。告知工艺条件,我们将推荐最优等级。
Q2. 如何确认现有O形圈的材料? 通过表面刻字或零件编号确认。无刻字时,寄样品给OHI Tech,我们将分析材料并推荐替代品。
Q3. 能接受小批量和急单吗? 单件起订和急单均可。告知尺寸(ID×OD×CS)和材料等级,我们将即时确认库存。联系邮箱:jino.kim@ohitech.co.kr